{"id":8448,"date":"2025-03-06T08:38:21","date_gmt":"2025-03-06T07:38:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/?p=8448"},"modified":"2025-03-17T13:11:46","modified_gmt":"2025-03-17T12:11:46","slug":"natuerliche-upcycler-bakterien-putzen-klimasuenden-aus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wissen-und-wert\/natuerliche-upcycler-bakterien-putzen-klimasuenden-aus\/","title":{"rendered":"Nat\u00fcrliche Upcycler: Bakterien putzen Klimas\u00fcnden aus"},"content":{"rendered":"

Forschende des Max-Plank-Instituts f\u00fcr Marine Mikrobiologie in Bremen und der Eawag, dem f\u00fchrenden Schweizer Forschungsinstitut f\u00fcr Wasserforschung, haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht: Methanotrophe Bakterien verhindern die Freisetzung von klimasch\u00e4dlichem Methan aus Gew\u00e4ssern effektiver als bisher angenommen! Sie nutzen aufsteigendes Methan f\u00fcr ihr Wachstum und ihre Energiegewinnung, wandeln es dabei in weniger klimasch\u00e4dliches CO2<\/sub> und bauen den Kohlenstoff (C) teilweise direkt in ihre Zellen ein. Bestimmte Gruppen dieser Methanotrophen tun das sogar auch in sauerstofffreien Umgebungen.<\/p>\n

Methan befeuert den Klimawandel 85-mal st\u00e4rker als CO2<\/sub> <\/strong><\/h2>\n
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Bild von Pixabay<\/a> auf pexels<\/a><\/p><\/div>\n

Methan ist ein starkes Treibhausgas, das etwa f\u00fcr ein Drittel des aktuellen globalen Temperaturanstiegs verantwortlich ist. Es besitzt \u00fcber die ersten 20 Jahre nach seiner Freisetzung eine mehr als 85-mal st\u00e4rkere Erw\u00e4rmungswirkung als Kohlendioxid. In den letzten 15 Jahren sind die Methanwerte in der Atmosph\u00e4re rapide gestiegen und haben Rekordh\u00f6hen erreicht. Es wird bei der Gewinnung von Erdgas und Erd\u00f6l, in der Industrie, der Abfallwirtschaft, der Landnutzung und der Landwirtschaft freigesetzt. Aufgrund verschiedener nat\u00fcrlicher Prozesse und Umweltfaktoren entweicht es auch aus Gew\u00e4ssern. In sauerstoffarmen Umgebungen, besonders in Seesedimenten, produzieren Mikroorganismen Methan beim Abbau von organischem Material. Aber es wird auch in gut durchl\u00fcfteten oberen Wasserschichten gebildet. Je h\u00f6her die Wassertemperatur, desto aktiver die Mikroben und desto gr\u00f6\u00dfer die Methanproduktion. \u00dcbernutzte, n\u00e4hrstoffreiche Gew\u00e4sser gelten als bedeutende Methanquellen. Selbst beim Austrocknen von Gew\u00e4ssern oder bei starken, durch St\u00fcrme verursachte Wasserverwirbelungen wird Methan freigesetzt.<\/p>\n

Methanoxidation durch Bakterien ist die einzige bekannte biologische Methansenke <\/strong><\/h2>\n

Bei genetischen Analysen haben die Forschenden festgestellt, dass methanfressende Bakterien Gene f\u00fcr eine spezielle methanbasierte Fermentation besitzen, welche bisher nur im Labor nachgewiesen wurde. Zudem wurden auch Gene f\u00fcr die Denitrifikation entdeckt, die es den Bakterien erm\u00f6glicht, Nitrat anstelle von Sauerstoff zur Energiegewinnung zu nutzen. Diese Anpassungsf\u00e4higkeit unterstreicht die Bedeutung von Methanotrophen f\u00fcr die Reduzierung von Methanemissionen in verschiedenen aquatischen \u00d6kosystemen \u2013 zumal die Zahl der sauerstofffreien Seen in gem\u00e4\u00dfigten Regionen wie unserer voraussichtlich weiter zunehmen wird. Methanotrophe Organismen sind in verschiedenen Umgebungen zu finden, darunter Feuchtgebiete, B\u00f6den, Ozeane und sogar im Verdauungssystem einiger Tiere.<\/p>\n

Methanabbau in der Luft: ein weiterer Hoffnungstr\u00e4ger <\/strong><\/h2>\n

Neben Methan aus Gew\u00e4ssern gibt es noch eine andere Herausforderung: Methan in der Luft. Forschende der University of Washington haben einen vielversprechenden Bakterienstamm entdeckt, der Methan direkt aus der Atmosph\u00e4re entfernen kann. Methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C w\u00e4chst selbst bei niedrigen Methankonzentrationen von nur 200 ppm (parts per million) \u2013 ein gro\u00dfer Vorteil, da der Methangehalt in der Atmosph\u00e4re nur bei etwa 1,9 ppm liegt. An Methan-Hotspots wie M\u00fclldeponien, \u00d6l- und Gasbohrstellen, Kohleminen oder Kl\u00e4ranlagen, wo die Werte zwischen 100 und 5000 ppm liegen, k\u00f6nnte dieser Bakterienstamm jedoch effektiv eingesetzt werden.<\/p>\n

Die Vision: ein modulares, skalierbares Bioreaktorsystem in Containergr\u00f6\u00dfe<\/strong><\/h2>\n
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Bild von Pixabay<\/a> auf pexels<\/a><\/p><\/div>\n

Das Konzept basiert auf einem geschlossenen, modularen System: Methanhaltige Luft wird in eine Bioreaktoreinheit geleitet, in der sich methanotrophe Bakterien befinden. Diese oxidieren das Methan, setzen dabei nur einen Teil als CO2<\/sub> frei und wandeln den Rest in Biomasse um. Diese kann wiederum als nachhaltige Proteinquelle genutzt werden, zum Beispiel als Fischfutter in in der Aquakultur. Damit diese Methode skalierbar wird, arbeiten die Forschenden an der Verbesserung der Bakterien selbst, am sogenannten Packbed-Bioreaktor als N\u00e4hrboden sowie an einem D\u00fcnnfilm-Bioreaktor zur Verbesserung der Methanzufuhr. Parallel laufen eine Techno-\u00d6konomie-Analyse und eine Lebenszyklusbewertung, um Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit zu bewerten.<\/p>\n

Erste Berechnungen zeigen, dass durch den gro\u00dffl\u00e4chigen Einsatz dieser Technologie bis 2050 bis zu 240 Millionen Tonnen Methan aus der Atmosph\u00e4re eliminiert werden k\u00f6nnten. W\u00fcrden bis dahin 1 Milliarde Tonnen Methan aus der Atmosph\u00e4re entfernt werden, k\u00f6nnte der Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 0,21\u20130,22 Grad Celsius verringert werden.<\/p>\n

Herausforderungen und Chancen <\/strong><\/h2>\n

Der gro\u00dfe Knackpunkt bleibt die Skalierung: Um die Technologie wirtschaftlich nutzbar zu machen, m\u00fcssen Methan-Bioreaktoren im gro\u00dfen Ma\u00dfstab kosteneffizient und wartungsarm betrieben werden k\u00f6nnen. Ein weiteres Problem ist die \u00f6ffentliche Akzeptanz \u2013 denn neue Umwelttechnologien m\u00fcssen nicht nur wirksam, sondern auch politisch und gesellschaftlich gewollt sein.<\/p>\n

In den n\u00e4chsten zwei bis drei Jahren sollen erste Feldversuche starten. Sollte sich die Technologie bew\u00e4hren und die industrielle Umsetzung gelingen, k\u00f6nnte sie zu einem zentralen Baustein im Kampf gegen den Klimawandel werden. Noch sind viele Fragen offen \u2013 doch das Potenzial ist gro\u00df.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ob Methan aus Gew\u00e4ssern, der \u00d6l- und Gasgewinnung oder Rinderzucht \u2013 winzige Mikroben machen sich \u00fcber Klimas\u00fcnden her. Wissenschaftlicher weltweit arbeiten daran, diese nat\u00fcrlichen Verwerter in gro\u00dfem Ma\u00dfstab nutzbar zu machen. Sind sie der Schl\u00fcssel zu einer saubereren Zukunft?<\/p>\n","protected":false},"author":23,"featured_media":8452,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[46,165],"coauthors":[247],"class_list":["post-8448","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wissen-und-wert","tag-klimaschutz","tag-zukunftstrends"],"yoast_head":"\nNat\u00fcrliche Upcycler: Bakterien putzen Klimas\u00fcnden aus | 21 grad<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Methan ist ein starker Klimatreiber, den Methanotrophen \u201eauffressen\u201c. Schl\u00fcssel zu einer saubereren Zukunft? 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